1. Double membrane: Les mitochondries possèdent une structure à double membrane, avec une membrane externe et une membrane intérieure. Cela est différent de la plupart des autres organites, qui ont une seule membrane. La membrane intérieure est repliée en Cristae, augmentant sa surface pour la production d'ATP.

2. Réplication semi-autonome: Les mitochondries ont leur propre ADN (ADNmt) et ribosomes, leur permettant de synthétiser certaines de leurs propres protéines. Cela leur permet de reproduire indépendamment du noyau de la cellule, un processus appelé fission binaire. Bien que cette autonomie ne soit pas absolue (elles dépendent toujours du noyau pour certaines protéines), elle les distingue des organites qui dépendent entièrement de l'ADN nucléaire de la cellule.